Моделирование передач

Шаблоны передачи

Библиотека Transmissions предоставляет шаблоны подсистем для моделирования передающих систем с четырьмя-девятью настройками скорости. Шаблоны используют блоки Simscape™ Driveline™ и Simscape, чтобы представлять компоненты трансмиссии - их передачи, сцепления и тормоза. Встроенный Simulink® подсистема определяет график сцепления.

Используйте шаблоны в качестве начальных точек и примеров для собственных моделей трансмиссии. Блоки шаблонов не связаны с библиотекой, поэтому их можно изменить в соответствии с вашими потребностями. Добавьте, удалите или повторно соедините блоки, чтобы изменить структуру передачи. Чтобы захватить потери трансмиссии из-за зацепления передач или вязкого демпфирования, измените параметры блоков.

Порты передачи

Каждый из блоков шаблона трансмиссии имеет три порта. Порты B и F являются вращательными портами. Они представляют, взаимозаменяемо, входной и выходной валы. Порт Gear является входным портом Simulink, который можно использовать для переключения передач во время симуляции.

Входной сигнал передачи

Входной сигнал к порту Gear устанавливает передачу в соответствии с выражением:

GearНастройка = {Rev,Если шестерня 11st,если -1 < Зубчатое колесо +12nd,если + 1 <  Зубчатое колесо+2...,...nthесли (n1)<Механизм n.

Рисунок показывает соответствие между передаточной передачей и входным сигналом Gear.

Начальные состояния

Шаблоны трансмиссии сконфигурированы, чтобы начать симуляцию на первой передаче. Чтобы изменить начальную передачу по умолчанию, необходимо установить начальные состояния сцепления и тормоза на значения, показанные в расписаниях сцепления трансмиссии. Начальные состояния изменяются на вкладке Initial Conditions диалоговых окон блока.

Рассмотрим шаблон Lepelletier 6-Speed Transmission. В расписании сцепления трансмиссии показаны начальные состояния муфты и тормоза для задней передачи [1 0 0 1 0] в порядке A-E. Чтобы начать симуляцию на задней передаче, необходимо затем задать начальные состояния в диалоговых окнах блока следующим образом:

  • Муфта A заблокирована

  • Сцепление B разблокировано

  • Сцепление C разблокировано

  • Муфта D заблокирована

  • Сцепление E разблокировано

Входной сигнал Gear должен соответствовать начальным состояниям муфты и тормоза. Если начальные состояния соответствуют задней передаче, то первое значение в входном сигнале Gear должно также соответствовать задней передаче (Gear -1). Совпадение двух таким образом помогает избежать несогласованных состояний, которые, как известно, вызывают ошибки симуляции.

Управление сцеплением

График муфты преобразует входной сигнал Gear в входные сигналы муфты и тормоза. Эти сигналы приводят в действие муфты и тормоза, заставляя некоторых блокироваться, а других разблокироваться организованно. Получившееся строение определяет, через какие передачи течет степень - и, следовательно, какая передача находится в.

Блок Gain масштабирует входные сигналы до соответствующих величин для приведения в действие муфт и тормозов. Эти величины зависят от входов приведения в действие, ожидаемых блоками Муфта и Тормоз. Приведение в действие входов может быть:

Блоки Передаточная функция сглаживают дискретные входные сигналы, используя фильтры первого порядка. Сглаживание позволяет изменениям состояния муфты происходить постепенно в течение коротких периодов времени, а не мгновенно. Временные константы передаточной функции определяют характерные временные периоды, в течение которых происходят переходы муфты.

Инерция и потери на трение

Блоки Inertia Simscape представляют инерцию передач трансмиссии. Эти блоки повышают точность модели. Они также предотвращают ошибки симуляции из-за отключенных от входного и выходного валов наборов передач с инерцией нуля из-за разблокировки муфты.

По умолчанию все фрикционные потери равны нулю. Фрикционные потери включают потери из-за зацепления в передачах и вязкого демпфирования в передачах, сцеплениях и тормозах. Чтобы учесть фрикционные потери в модели, необходимо задать КПД передачи и коэффициенты трения в диалоговых окнах блока.

Симуляция в реальном времени

Компоненты трансмиссии, такие как передачи и сцепления, могут замедлить симуляцию, введя события пересечения нулем и сложные вычисления изменения состояния в вашу модель. Чтобы минимизировать их влияние на скорость симуляции, несколько блоков обеспечивают необязательную параметризацию, подходящую для симуляции в реальном времени. Эти параметризации включают:

  • Friction clutch approximation в собачьих муфтах - уменьшает жесткость модели из-за вызванных люфтом вибраций.

  • No meshing losses на шестернях - устраняет вычисление трения передачи и связанные с этим пересечения нуля из-за реверса движения.

Эти блоки параметризации маркированы Suitable for HIL. Используйте их, если вы намерены запустить любой тип симуляции в реальном времени, включая симуляцию «оборудование в цикле» (HIL) и «программное обеспечение в цикле» (SIL). По умолчанию все блоки передач и сцеплений в шаблонах трансмиссии настроены на использование этих параметров.

См. также

| | | | |

Похожие темы